La membrana celular cumple varias funciones:
a) delimita y protege las células;
b) es una barrera selectivamente permeable, ya que impide el libre intercambio de materiales de un lado a otro, pero al mismo tiempo proporcionan el medio para comunicar un espacio con otro;
c) permite el paso o transporte de solutos de un lado a otro de la célula, pues regula el intercambio de sustancias entre el interior y el exterior de la célula siguiendo un gradiente de concentración;
d) poseen receptores químicos que se combinan con moléculas específicas que permiten a la membrana recibir señales y responder de manera específica, por ejemplo, inhibiendo o estimulando actividades internas como el inicio de la división celular, la elaboración de más glucógeno, movimiento celular, liberación de calcio de las reservas internas, etc.
Transporte de sustancias a través de las membranas celulares
El transporte celular es un mecanismo mediante el cual entran sustancias que la célula necesita y salen de ella las sustancias de desecho y también productos útiles. Existen dos tipos de transporte: pasivo y activo.
El transporte pasivo es el que se lleva a cabo sin gasto de energía por parte de la célula, como la difusión simple (únicamente de gases) y la ósmosis; todos ellos a favor de un gradiente de concentración.
El transporte activo es el que necesita energía celular para realizarse, pues es en contra de un gradiente de concentración.
La difusión es el paso de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a otra de menor concentración, es decir, a favor de un gradiente de concentración. Un gradiente es la medida de la diferencia de concentraciones de una sustancia dada en dos regiones diferentes. En la difusión las moléculas se seguirán moviendo hasta que se alcance un equilibrio dinámico. La ósmosis es el paso del agua a través de una membrana semipermeable de una región de mayor concentración de agua (solución hipotónica) a otra de menor concentración de agua (solución hipertónica); es decir, es la difusión del agua. En las células vivas el agua entra y sale de la célula por ósmosis. Una célula mantiene su forma cuando la concentración en el interior es igual a la concentración en el exterior de la célula (isotónica).
El transporte activo es un mecanismo celular por medio del cual algunas moléculas atraviesan la membrana celular contra un gradiente de concentración, es decir, desde una zona de baja concentración a otra de alta concentración con el consecuente gasto de energía. Los ejemplos típicos son las bombas de sodio-potasio, la fagocitosis y la pinocitosis.
Pinocitosis.
En la pinocitosis (el equivalente al “beber” celular) la célula engulle fluido extracelular, incluyendo moléculas como azúcar y proteínas. Estos materiales entran a la célula dentro de una vesícula, aunque no se mezclan con el citoplasma. Las células epiteliales en los capilares, usan la pinocitosis para tomar la porción líquida de la sangre en la superficie capilar. Las vesículas resultantes viajan a través de las células capilares y liberan su contenido al tejido alrededor, mientras los glóbulos rojos permanecen en la sangre.
Fagocitosis.
En la fagocitosis (el equivalente a comer celular), la célula engulle deshechos, bacterias u otros objetos grandes. La fagocitosis se lleva a cabo en células especializadas llamadas fagocitos, donde se incluyen los macrófagos, neutrófilos y otros glóbulos blancos de la sangre. La invaginación produce una vesícula llamada fagosoma, las cual usualmente se fusiona con uno o más lisosomas conteniendo enzimas hidrolíticas. Los materiales en el fagosoma son rotos por estas enzimas y degradados.
